مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کشاورزی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

یکپارچه سازی مدل های فضایی دینامیکی چند مقیاسی فرآیندهای اجتماعی اقتصادی و فیزیکی برای مدیریت حوزه رودخانه ای

چکیده

برنامه ریزان، سیاست گذاران و متخصصین امور در مباحث مرتبط با مداخله در سیستم های پیچیده انسانی- طبیعی با وظایف و چالش های زیادی دست به گریبان می باشند. براین مبنا، صرف تمرکز بر روی فرآیندهای فردی برای آنها کفایت نخواهد داشت، در مقابل لازم است تا نسبت به مخاطب قرار دادن چنین سیستمی به عنوان یک مجموعه کامل پیچیده اقدام نمود. در شرایط ارائه شده، مدل های جامع به عنوان بخشی از سیستم های پشتیبانی از خط مشی / سیاستها (PSS) قابلیت فراهم آوردن پشتیبانی لازم در این زمینه را خواهند داشت. بر این مبنا سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction   در تعامل با فرآیندهای اجتماعی اقتصادی و فیزیکی در یک حالت کاملا ترکیبی بکار گرفته شده اند. این سیستم با چارچوب برنامه GEONAMICA اجرا شده که هدف از آن برنامه ریزی، پشتیبانی و سیاست گذاری در رشته های مرتبط با پس رفت / تخریب اراضی، کویرزایی، مدیریت آب و کشاورزی پایدار می باشد. هدف از این مقاله فراهم آوردن نوعی بینش در مدل های فردی، حصول جامعیت یا یکپارچگی در این مدل، همراه با کاربرد حقیقی سیستم پشتیبانی از خط مشی / سیاستهای پروژه  تحقیقاتی MedAction  می باشد. در خصوص مورد آخری یک برنامه کاربردی به عنوان مثال ارائه می گردد. این مقاله همچنین این موضوع را بحث می نماید که ویژگی های فنی و علمی سیستم های پشتیبانی از خط مشی به عنوان اجزای صرف تصمیم گیری و استفاده آنها در عمل به شمار نیامده و بنابراین نتیجه گیری با توجه به برخی از درس های فراگرفته شده در طی فاز توسعه و استفاده از سیستم پشتیبانی از خط مشی های پروژه تحقیقاتی MedAction و سیستم های مشابه ارائه خواهد شد.

کلمات کلیدی: یکپارچگی یا جامعیت مدل، سیستم پشتیبانی از خط مشی، مدیریت آبخیزداری، کویرزایی، پس رفت یا تخریب اراضی، شاخص ها

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

1- مقدمه

پس رفت اراضی و کویرزایی سبب بروز مشکلاتی در نواحی خشک، نیمه خشک و نواحی خشک دارای میزان رطوبت زیر سطح آستانه یا نیمه مرطوب شده است (Geeson و همکاران، 2002، Yassoglou، 2000، Thornes 1999).

تغییر شرایط آب و هوایی که با فشارهای اجتماعی اقتصادی وضعیت وخیم تری را فراهم ساخته است در رابطه با زمین ممکن است سبب کاهش پتانسیل منابع مورد استفاده گردیده (Margaris و همکاران، 1998؛ Papadimitriou، 1998؛ Van de Geijn و همکاران، 1998) و از این طریق به طور مستقیم بر روی معیشت جمیعت های روستایی تاثیرگذار خواهد بود. با نگرش به ابزارهای در حال توسعه جهت تسکین این مشکلات، کمیسیون اروپا (EC) اخیرا اقدام به تامین مالی پروژه تحقیقاتی MedAction نموده است (به بخش تقدیر و تشکر رجوع شود)، که در آن نوعی سیستم پشتیبانی از خط مشی توسعه یافته است که هدف از آن پشتیبانی از سیاست گذاران و برنامه ریزان در حوزه های آبخیزداری مدیترانه و نواحی مرتبط با آن می باشد.

در این مقاله، ما سیستم های پشتیبانی از خط مشی (PSS) را به عنوان سیستم های پشتیبانی از تصمیم گیری (DSS) مشخص نمودیم که دلیل طراحی آن مخصوصا جهت پشتیبانی از مسایل طبیعی و مخاطب قرار دادن مشکلات مرتبط با خط مشی های نیمه ساختاری عمومی، از طریق اجازه دادن به کاربران جهت دسترسی و استفاده از داده ها و مدل های تحلیلی متناسب،  بیان شده است (El-Najdawi و Stylianou، 1993). عبارت «نیمه ساختار» در این تعریف به این حقیقت اشاره دارد که PSS به طور معمول در ارتباط با مشکلاتی است که برای آنها دانش علمی چندانی وجود نداشته یا آنکه در حل مشکلات آنها ابهاماتی وجود داشته و یا آن دسته از مشکلاتی را تحت پوشش دارد که هیچ گونه اجماع کافی در ارتباط با ارزش ها، معیارها یا هنجارهای آنها، در راستای تعریف بدون ابهام آنها، وجود ندارد (Van Delden، 2000).  واژه «متناسب» به این حقیقت اشاره دارد که استفاده از این  موارد را می بایست با توجه به بهترین مدل های تحلیلی و راه حل های متناسب موجود مد نظر قرار داد که خود معرف حوزه خط مشی و سیاست های مرتبط بوده و از نوعی پاسخ منحصربفرد، تقریبی و ابتکاری در ارتباط با این مشکلات برخوردار هستند. مدل های یکپارچه و جامع نقش اصلی را در هر PSS به عهده دارند و این نقش در ارتباط با این موضوع خواهد بود که حوزه تحت پوشش مدل ها (یا مدل های فرعی)، حداقل به صورت جزئی، در ارتباط با مشکلات خط مشی یا سیاست های مربوطه می باشد، اما دلیل غالب را می توان بدین صورت مطرح نمود که آنها به طور صریح شامل ارتباطات و بهم پیوستگی های پیچیده بسیاری با این حوزه ها (یا حوزه های فرعی) می باشند. بنابراین، آنها فراهم آورنده دسترسی فوری به هر نوع دانش عملیاتی یا دانش غنی در ارتباط با حوزه خط مشی مرتبط، در یک محتوای گسترده، خواهند بود (Engelen، 2004).

سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  نسبت به مخاطب قرار دادن سه موضوع مرتبط با این خط مشی با توجه به توسعه منطقه ای در حوزه های آبخیز مدیترانه اقدام نموده اند: پس رفت اراضی و کویرزایی، کشاورزی پایدار و منابع آب. برای هرکدام از این مشکلات اصلی، اهداف، گزینه های مربوط به خط مشی ها و شاخص های آنها جمع آوری شده و در یک چارچوب مفهومی ساختاربندی گردیده و به عنوان مبنایی برای طراحی و پیاده سازی PSS به کار گرفته شده اند. یک نگرش کلی در خصوص این موضوعات و ارتباط آنها با گزینه های خط مشی و شاخص های آن در جدول 1 مشخص شده است. با استفاده از این خط مشی ها به عنوان نقطه آغازین برای انتخاب مدل و جامعیت آن، و از طریق پیوند دادن این مدل با شاخص های مرتبط با این خط مشی، سیاست گذاران و برنامه ریزان به بهترین وجهی در سطح منطقه ای قابلیت استفاده از PSS جهت فراهم آوردن مساعدت های لازم در مباحث ذیل را خواهند داشت:

1. درک فرآیندهای مهم و ارتباطات آنها که سبب شکل دهی به منطقه می شود.

2. مشخص سازی و پیش بینی مشکلات کنونی و آتی در ناحیه

3. طراحی برآوردهای مرتبط با خط مشی جهت تسکین مشکلات و ارزیابی میزان تاثیرگذاری آنها

4. ارزیابی راه حل ها و جایگزین های مختلف و انتخاب یک کاندید مناسب برای پیاده سازی

سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی (PSS) به عنوان یک مورد جامع برای نواحی مدیترانه ای به شمار آمده و  غالبا  حوزه های آبخیزداری را تحت پوشش قرار می دهند. یک نگارش اولیه این سیستم، تحت عنوان MODU-LUS، در ناحیه Marina Baixa در اسپانیا و دشت Argolidas در یونان به کار گرفته شده است (Oxley و همکاران، 2004؛ Engelen، 2003). نگارش کنونی نیز در ارتباط با حوزه رودخانه ای Guadalentın در اسپانیا استعمال شده است. مثال های مورد بحث در این مقاله از حوزه آخری استخراج گردیده است.

سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی (PSS) با توجه به چارچوب سیستم کاربردی GEONAMICA پیاده سازی شده اند. این سیستم ها به طور خاص جهت ایجاد سیستم های پشتیبانی از تصمیم گیری طراحی گردیده و از نظر ویژگی قابلیت ارتباط کامل و پیچیده مدل های دینامیکی – فضایی چند مقیاسی، از نوع موارد بحث شده در اینجا، را خواهند داشت. رابط کاربر این سیستم دارای یک نمودار سیستمی (شکل 1) می باشد که قابلیت ارائه گرافیکی روندهای تعاملی را داشته و علاوه بر این اجازه دسترسی محاوره ای به مدل های فردی که خود شاخص این فرآیندها به شمار می آیند را خواهد داد. بنابراین، کاربران قابلیت ورود به سیستم و تغییر مقادیر پارامترهای آنها جهت مشخص نمودن ورودی های خود را خواهند داشت و همچنین می توانند از ادوات یا ابزارهای آن جهت تحلیل و تجسم خروجی های این مدل استفاده نمایند و علاوه بر این قابلیت دسترسی به سیستم کمک آنلاین را نیز خواهند داشت که تشریح کننده فرضیه های اصلی و تعاریف رسمی این مدل ها و داده های استفاده شده می باشد.

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

2- مدل جامع

هسته سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  حاوی یک سری از مدل هایی می باشد که همگی به یک مدل مرتبط با سیستم های واحد متصل هستند و قابلیت شبیه سازی ویژگیهای بیو- فیزیکی همراه با پارامترهای توسعه اجتماعی اقتصادی در ارتباط با یک ناحیه مشخص تا سی سال در آینده را خواهند داشت (شکل 1). این مدل جامع دارای یک مرحله زمانی یک ساله است، اما هر مدل بر مبنای یک رویه تفکیک زمانی متناسب با توجه به فرآیند مدل سازی شده اجرا می شود که از یک مرحله زمانی متغیر، مشخص شده بر حسب دقیقه ها، تا یک سال مد نظر خواهد بود. تفکیک مکانی این مدل ها الزاما به صورت شبکه یک هکتاری مد نظر می باشند. برخی از فرآیندهای کوچکتر در سطح کل ناحیه مدل سازی شده اند.

1-2. مدل های منفرد

سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  اقدام به استفاده مجدد از مدل هایی در یک مقیاس بزرگ نموده که در تعامل با سیستم قبلی خود، یعنی MODULUS، می باشند. در مقابل، سیستم آخری، بر مبنای تحقیقات گذشته است که در تعدادی از پروژه های مرتبط که به وسیله کمیسیون اروپا تامین مالی شده اند انجام شده اند. معیارهای انتخاب مدل های به کار گرفته شده در MODULUS، اصلاحات انجام شده برای مدل های اصلی و جزئیات جامعیت یا یکپارچگی آنها به صورت گسترده در مباحث Engelen (2003) و Oxley و همکاران (2004) مورد بحث قرار گرفته است. مدل های فردی برای سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  بر مبنای قابلیت دسترسی یا موجودیت آنها، تطابق آنها با موضوعات مربوط به خط مشی یا سیاست ها و همچنین همبستگی یا ارتباط آنها در خصوص حل مشکلات مدنظر می باشند. مدل های کنونی در قالب اصلی آنها مورد استفاده قرار می گیرند و جهت تناسب بهتر با هدف سیاست گذاری ارتقا یافته یا اصلاح می شوند، در حالیکه مدل های جدید جهت پرکردن شکاف ها و لینک های از دست رفته در خصوص سیستم جامع توسعه می یابند. به هنگام مقایسه این مدل ها، موجود در سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction،  با مدل های موجود در MODULUS، سه نوع از اختلافات اصلی را می توان به شرح ذیل مشخص ساخت:

1-2. CW – شرایط آب و هوایی و اقلیمی (روزانه، یک هکتار)

شبیه سازی های شرایط آب و هوایی و اقلیمی (CW) با توجه به موارد ذیل مد نظر قرار گرفتند: توزیع مکانی طوفان های بارش زا به صورت کمتر از یک ساعت (محاسبه شده بر مبنای متغیر مرحله زمانی «bucket-tip»)، تابش روزمره نور خورشید، زمان طلوع آفتاب، زمان غروب آفتاب و دمای ماهیانه هوا، بر مبنای بارش باران از نقطه نظر تاریخی و داده های دمایی از یک یا چند ایستگاه اتوماتیک هواشناسی و موقعیت خورشید. عوامل متعدد دیگر با توجه به به 1 گرید هکتار را می توان فاصله به دریا و فصله به بلندی دانست که در مدل سازی و کوچک سازی مدل های و داده های ایستگاه هواشناسی نقش دارند. دما و نزولات در خلال زمان با توجه به تغییر شرایط آب و هوایی در ناحیه و با استفاده از محاسبه HADCM2، GFDL یا مدل های ECHAM4 Global Circu-lation اصلاح می شوند. کاربران قابلیت استفاده از این سناریوها را خواهند داشت (Mulligan، 1996 الف، ب، 2000؛ Mulligan و Reaney، 2000).

2-1-2. Hy – هیدرولوژی (روزمره، 1 هکتار)

شبیه سازی هایی برای هر مرحله زمان bucket-tip، همان گونه که در مدل آب و هوایی و جوی مشخص شده است، مشخص شد که فرآیندهای مختلف هیدرولوژی نظیر اینترسپشن، روان آب، تبخیر و تعرق، آب بندی، تراوش، تغذیه سفره آب، جریان رودخانه و هدر رفت در آن مد نظر قرار گرفت. محاسبات برای هر سلول یک هکتاری انجام شده که مشخص کننده تاثیر شرایط آب و هوایی، سلول های بالادست، ویژگی های موقعیتی (خاک)، کاربری زمین و پوشش زمین آن سلول می باشد. در انتهای روز کلیه متغیرهای حالت در مراحل زمانی bucket-tip محاسبه شده و برای مجموع روز مدنظر قرار می گیرد (Mulligan، 1994، 1996 الف، ب، 1998؛ Burke و همکاران، 1998؛ Reaney و Mulligan، 1999؛ Wesemael و همکاران، 2000؛ Ramos و Mulligan، 2005).

3-1-2. Se – رسوبات (روزانه، 1 هکتار)

شبیه سازی های مربوط به فرسایش و فرآیندهای رسوب بر مبنای ویژگی های خاک و اطلاعات حاصله از مدل هیدرولوژی. با اطلاعات مربوط به تاثیرات فیزیکی و مالی فرسایش و رسوب بر روی سدهای تحت کنترل و مخازن مربوطه، برنامه های مدیریت پشتیبانی ایجاد نقاط کنترلی برای سدها و لاروبی مخازن محاسبه شده است (Mulligan، 1998؛ Wesemael و همکاران، 2000).

4-1-2. Sa – نمک زایی (روزمره، 1 هکتار)

محاسبه میزان نمک در خاک و غلظت نمک در سفره آب / آبخوان. شوری خاک به وسیله تراوش آب شور افزایش می یابد. مبدا آب شور ممکن است آب استفاده شده برای آبیاری یا نمک خاک از زمین های بالا دست باشد که به وسیله روان آب جمع آوری شده و به سمت مناطق پایین دستی رانده شده است. تغذیه مجدد یا پرشدن مجدد سفره آبی و استخراج آن می تواند بر روی غلظت نمک در آن حوزه تاثیر داشته باشد.

5-1-2. WU – تقاضاهای آب و کاربرد (ماهیانه، کل ناحیه)

معرف مصرف آب بر مبنای کاربرد آن بر اساس تقاضا و همچنین میزان دسترسی به آب در منابع می باشد، که در این راستا می بایست محدودیت ها با توجه به دسترسی به آب اعمال شده به وسیله سیاست گذاران، همراه با قیمت آب از مناطق مختلف (سفره آب، مخزن، آب نمک زدایی شده دریا) را در نظر گرفت.

6-1-2. WR – منابع آب (روزمره، کل ناحیه)

شبیه سازی بودجه آب مرتبط با سفره های آب، مخازن و آب نمک زدایی شده دریا، همراه با تخصیص آب با توجه به دسترسی به آب و محدودیت های خط مشی یا سیاست های مربوطه.

7-1-2. LU – کاربری اراضی (سالیانه، 1 هکتار)

تخصیص نقشه کاربری اراضی مبتنی بر مدل خودکار سلولی یا مقید همراه با بخش کشاورزی و غیر کشاورزی اقتصاد. روش شناسی این تخصیص در بردارنده موارد ذیل است: کاربری اراضی در مرحله زمانی قبلی، نیروهای فشاری و کششی که هر یک از موارد مرتبط با کاربری اراضی بر یکدیگر در داخل یک محدوده 196- سلولی مجاور اعمال می کنند، همراه با جذابیت خاص کاربری زمین در ارتباط با این سلول ها بر حسب شایستگی، وضعیت منطقه بندی و قابلیت دسترسی در مقایسه با زیرساختار حمل و نقل (Engelen و همکاران، 1997؛ White و Engelen، 1997).

8-1-2 PC – انتخاب سود دهی و محصول (سالیانه، 1 هکتار)

معرف انتخاب های اعمالی به وسیله مزرعه داران در ارتباط با استفاده از اراضی خود به عنوان تابعی از شرایط ذیل می باشد: شرایط در حال تغییر فیزیکی، اجتماعی، اقتصادی و سازمانی و همچنین شرایط و اوضاع جاری. برای هر سلول یک هکتاری بر حسب نوع محصول بر مبنای تابع کاربردی تصادفی و با توجه به سود مورد انتظار محصول جاری و جایگزین های محتمل آن، همراه با تاریخچه کشاورزی، پیش بینی سودهای آتی و شرایط اجتماعی که سبب مقید سازی کشاورزان در انتخاب های خود می شوند. در صورتی که کشاورزی بیش از این سود ده نباشد، می توان اقدام به ملغی نمودن این طرح ها نموده و آنها را برای کاربری های دیگر در مدل کاربری اراضی مدنظر قرار داد. به طور مشابه، گسترش فعالیت کشاورزی ممکن است حیطه اراضی طبیعی را نیز شامل شود.

9-1-2. DS – تناسب دینامیکی (سالیانه، 1 هکتار)

محاسبه نقشه های تناسب برای محصولات و سبزیجات طبیعی بر مبنای تغییرات در رطوبت خاک، شوری خاک، دما و عمق خاک حاصلخیز و عوامل استاتیک همانند شیب زمین. تناسب های دینامیکی با جزئیات آن در بخش 2-2-2 تشریح خواهند شد.

10-1-2. PG – رشد گیاه (روزمره، 1 هکتار)

 معرف فرآیندهای رشد زیست توده همراه با تقسیم بندی منابع مربوط به محصولات و سبزیجات / پوشش گیاهی طبیعی می باشد. این مورد اقدام به محاسبه خواص ساختاری گیاهان  (زیست توده، شاخص سطح برگ، کسر پوشش گیاهی) همراه با میزان بازدهی آنها می نماید (Mulligan و Reaney، 2000).

11-1-2. NV – پوشش گیاهی طبیعی (ماهیانه، یک هکتار)

معرف دینامیک کلیه پوشش های گیاهی غیر کشاورزی و پوشش های غیر شهری در سطح جامعه بر حسب توالی و واکنش در برابر اختلالات مرتبط می باشد. برای هر سلول پوشش طبیعی، این مدل اقدام به محاسبه گروه نوع پوشش همراه با بلندی گیاه بر مبنای خروجی از مدل رشد گیاه می نماید. گله داری و محافظت در برابر آتش سوزی های جنگلی بر روی نوع و توالی تاثیرگذار خواهد بود. این مدل قاعده مبنا با یک مولفه انتشار سلولی ادغام شده و فراهم آورنده نقشه های پراکنش دانه برای هر گروه نوع سبزینه محلی می باشد (Mazzoleni و همکاران، 1998، McIntosh و همکاران، 2001، McIntosh، 2002)

12-1-2. LM – مدیریت اراضی (روزمره، 1 هکتار)

شامل برنامه ریزی، تراز بندی و مدل های آبیاری می باشد که قابلیت انتخاب و ارزیابی تاثیرات گزینه های مختلف مدیریت اراضی را خواهد داشت که عبارتند از: تراس بندی و آبیاری. مدل برنامه ریزی سبب خواهد شد تا کاربران قابلیت تنظیم زمان کشت و کار یا تخم کاری، شخم زنی و برداشت انواع محصولات را داشته باشند. مدل تراس بندی نیز به کاربران اجازه خواهد داد تا بتوانند نسبت به ایجاد تراس های مدنظر خود اقدام کنند و از این رو قابلیت تسطیح اراضی را حاصل آورند که خود بر روی روان آب ها و میزان تراوش در مدل هیدرولوژی تاثیرگذار خواهد بود. مدل آبیاری معرف تصمیمات کشاورزان جهت آغاز آبیاری و یا جایگزینی پمپ آب می باشد.

2-2. جامعیت مدل

از مبحث فوق این مبحث آشکار می گردد که جامعیت و کاربرد فرآیندها و نتایج در یک ابزار مطلوب و مناسب جهت مشخص سازی رفتار سیستمی، آنالیز شده در نتیجه دینامیک مستقل، را می توان به میزان زیادی با استفاده از عوامل انسانی که در این سیستم فعال می باشند مورد شناسایی قرار داد. بعلاوه سوبسیدها و دیگر خط مشی ها و برآوردهای سیاسی نیز بر روی این عامل ها تاثیر داشته و محرک های بیرونی یا برون زاد، تغییرات شرایط آب و هوایی، تغییر فناوری، رشد نفوذ و نیروهای بازار نیز در این امر دخیل می باشند. به هنگامی که این قابلیت یا دینامیک مستقل را بتوان به میزان بسیار زیادی به عنوان اجزای هسته ای فرآیندهای ارائه شده بحساب آورد، برآوردهای خط مشی و محرک های برون زاد می توانند بر روی یک یا چند مدل در این سیستم تاثیرگذار باشند. در نتیجه بسیاری از لوپ ها یا حلقه های بازخوردی، تاثیرات از یک  مدل به مدل های دیگر سرایت خواهد نمود. به طور مثال، رطوبت خاک در مدل هیدرولوژی محاسبه شده و جهت محاسبه زیست توده در مدل رشد گیاهان نیز به کار گرفته می شود. با این وجود، زیست توده نیز در مقابل به عنوان یک ورودی در خصوص محاسبه رطوبت خاک از طریق وابستگی تبخیر خاک و فرآیند تعرق یا فراتراوش بر روی شاخص سطح برگ و زیست توده ریشه مدنظر خواهد بود. استحکام یا قدرت منحصر به فرد PSS در ارتباط با تزویج قدرتمند فرآیندهای فیزیکی و اجتماعی اقتصادی مد نظر است. به طور مثال، بازده حاصله از مدل رشد گیاهان مشخص کننده انتخاب های محصول در مدل انتخاب سود و محصول می باشد و پر کردن منابع آبی حاصل آمده از مدل هیدرولوژی نیز در ترکیب با تقاضاهای آب از مدل های اجتماعی اقتصادی در مدول مدیریت آب خواهد بود.

1-2-2. تخصیص دو مرحله ای کاربری اراضی

تخصیص دو مرحله ای کاربری اراضی مشخص کننده کاربری اراضی یک سلول در نتیجه دو مرحله در محدوده زمانی سال یکسان است. در اولین مرحله، توابع کاربری اراضی کلی (مناطق شهری، روستایی، صنعتی و تجاری، همراه با مناطق توریستی، مناطق سرزمینی، کشاورزی، جنگلی و پوشش های گیاهی طبیعی) به وسیله مدل کاربری اراضی (LU) تخصیص می یابد که در پاراگراف قبلی تشریح شده است. شکل 2 الف نشان دهنده یک نقشه با کلاس های  کلی  کاربری  اراضی  می باشد. مدل خودکار سلولی به کار گرفته شده خود معرف دینامیک کاربری بسیار مناسب اراضی وابسته به توابع اجتماعی اقتصادی می باشد که خود در بردارنده ترجیحات محلی و موقعیت های ویژه و همچنین تعاملات فضایی در مقایسه با مناطق دیگر می باشد (White و Engelen، 1997)، اما در عین حال این مورد از تناسب کمتری برای مدل سازی گزارها در داخل کلاس های کشاورزی و پوشش گیاه طبیعی برخوردار است. بنابراین، در مرحله دوم، انواع محصول در داخل کلاس کشاورزی به صورت صریح بر مبنای مدل سود و انتخاب محصول (PC) مشخص می شوند (شکل 2 ب)، و به طور مشابه، انواع پوشش گیاه طبیعی در داخل کلاس پوشش طبیعی نیز بر مبنای مدل پوشش گیاهی طبیعی (NV) مشخص خواهد شد (شکل 2ج). نتیجه ترکیبی این سه مدل که در هر دو مرحله به کار گرفته شده است یک نقشه کاربرد اراضی با جزئیات بسیار بالا خواهد بود که خود موکد برخی از 25 کاربری مختلف اراضی و پوشش های اراضی می باشد (به شکل 2 د رجوع شود).

2-2-2. نقشه های تناسب دینامیکی

نقشه های تناسب دینامیکی معرف تناسب فیزیکی زمین برای انواع مختلف گیاه می باشد که به صورت سالیانه بر مبنای خروجی مدل از مدل های فیزیکی به روز رسانی می شوند. آنها به عنوان یک ورودی در کاربری اراضی (LU) و مدل های سود و انتخاب محصول (PC) به شمار آمده و از این رو در بردارنده اهمیت دیگری در ارتباط با پیوند بین مدلهای فیزیکی و اجتماعی اقتصادی در سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction   می باشند. منحنی های واکنش برای انواع مختلف گیاه، تشریح کننده ارتباط بین رشد گیاه و متغیرهای فیزیکی است که جهت تبدیل خروجی مدل به مقادیر متناسب به کار گرفته می شود. این رویه با جزئیات آن در شکل 3 نشان داده شده است. ستون  سمت  چپ  نشان  دهنده  نقشه های  خروجی  مدل های فیزیکی می باشد که به عنوان عوامل حیاتی برای رشد گیاهان، شامل رطوبت خاک، شوری خاک، عمق خاک حاصلخیز و دما مد نظر هستند. ستون دوم نشان دهنده منحنی های واکنش خاص – گیاه در برابر کلیه عوامل می باشد. آنها بازتاب دهنده یک مقدار متناسب برای یک نوع گیاه خاص (محور – y) به عنوان یک تابع مقدار عامل (محور – x) می باشند. سومین ستون نشان دهنده نتیجه به کارگیری مورد دوم به اول است. در نهایت، واحد با استفاده از تابع به حداقل رسانی نقشه های مرتبط برحسب عامل به یک نقشه واحد ترکیب گردیده و بنابراین این مورد فرض می شود که فاکتور دارای حداقل تناسب خود سبب بازداشتن رشد گیاه خواهد شد.

3-2. داده ها، کالیبراسیون و تعیین اعتبار

سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  استقرار یافته و با کمک داده های حاصله از منابع گوناگون، شامل Direccio´n General del MedioNatural Comunidad Auto´noma de la Regio´n de Murcia، کمیسیون اروپا (CORINE، GISCO، Eurostat) و همچنین مهمتر از همه بانک های اطلاعات حاصله از پروژه های قبلی اتحادیه اروپا در دهه گذشته در Guadalentın و سایت های دارای موارد مشابه در بخش مدیترانه اروپا، کالیبره و گسترش یافتند. برای برخی از متغیرهای حالت، نظیر دمای اولیه خاک، هیچ گونه داده های صریح فضایی خاصی که پوشش دهنده کامل حوزه آبخیزداری باشد در دسترس نبوده است. در چنین مواردی، یک نقشه اولیه از قبل تهیه شده بر مبنای منطق یا لاجیک مدل و استدلال متخصصین مورد استفاده قرار می گیرد. متعاقبا این مدل برای چند سال اجرا شده تا آنکه یک شرایط پایدار حاصل گردد که در توافق با داده های در دسترس باشد. مورد دومی متعاقبا به عنوان حالت اولیه به کار گرفته می شود.

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

3- وابستگی خط مشی

1-3. خروجی وابستگی خط مشی

یکی از نقص های اصلی مدل های جامع و سیستم های نرم افزاری آنها تمایل آنها جهت تولید انواع و مقادیر متنوعی از خروجی های مورد نیاز یک متخصص در کلیه حوزه ها جهت حاصل آوردن اطلاعات مرتبط می باشد. جهت کمک به سیاست گذاران در زمینه حصول یک نگرش کلی و تفسیر خروجی سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction ، چهار شاخص در تعامل با ترکیب مسیرها هستندکه بر مبنای آن می توان نسبت به ارتقای این سیستم اقدام نمود. هر شاخص تحت پوشش قرار دهنده یکی از سه موضوع مطلوب خواهد بود. آنها شامل جزئیات نقشه کاربرد اراضی و سه شاخص ترکیبی اصلی دیگر می باشند:

2-3. پشتیبانی از خط مشی با استفاده از PSS پروژه تحقیقاتی MedAction  

استفاده حقیقی از یک سیستم پشتیبانی از خط مشی به میزان زیادی از طریق قابلیت فراهم آوردن پشتیبانی در خصوص پاسخ های داده شده به سوالات مرتبط با این خط مشی مدنظر قرار گرفته است. در این پاراگراف، یک مثال به صورت فوری برای سیاست گذاران در Guadalentın مد نظر قرار می گیرد. افق زمانی سال 2030 می باشد و مراحل اعمالی با توجه به برنامه Action PSS تشریح می شوند. پاسخ به سوالات ذیل به شرح ذیل مد نظر هستند:

• تاثیر تغییرات آب و هوایی بر روی منابع آب چیست؟

• چگونه این مورد بر روی بخش کشاورزی و کیفیت اراضی تاثیر گذار است؟

• چه اقداماتی را می توان حهت تسکین اثرات منفی در بخش کشاورزی و محیط زیست طبیعی انجام داد بدون آنکه جهت گیری به سمت دیگری داشته باشیم؟

در این مبحث فرآیندهای فعال از طریق تشریح چگونگی فراهم آوردن نتایج خاص مورد تفکر و استدلال قرار می گیرند.

1-2-3. سناریوها

نقطه آغازین این رویه یک راهکار استاندارد با استفاده از موارد ذیل می باشد:

1. یک سناریوی آب و هوایی برمبنای مدل ECHAM4 (Roeckner و همکاران، 1996) که مشخصه آن کاهش نزولات در حوزه آبخیز Guadalentın می باشد.

2-2-3. تداخلات مرتبط با خط مشی

مشکل اصلی که در کلیه رویه های اجرایی با آن روبرو هستیم عدم دسترسی مکفی به آب می باشد که سبب تاثیرگذاری بر روی بخش کشاورزی و تخریب اراضی می شود. بطور مثال،  در این مبحث تنها سه گزینه محتمل مربوط به این خط مشی جهت مرتفع سازی این مشکلات ارائه خواهند شد. تاثیرات آنها به صورت مجزا مورد بررسی قرار گرفته ولی در عین حال رویه پیاده سازی ترکیبی آنها نیز امکان پذیر خواهد بود. اولین گزینه (الف: سوبسید فوق العاده) سبب خواهد شد تا کشاورزان دیمی از یک سوبسید اضافه جهت جبران زیان های به وجود آمده ناشی از شرایط خشک آب و هوایی برخوردار گردیده و از این طریق قابلیت افزایش رقابت پذیری خود با کشاورزی فاریابی را داشته باشند. همانگونه که انتظار می رود چنین امری می تواند برای کل بخش کشاورزی بسیار سود آفرین  باشد  اما  در مقابل کاملا هزینه بر نیز خواهد بود.

3-2-3. فرآیندها، تاثیرات و شاخص ها

تمرکز اولیه بر روی بخش کشاورزی، معرف نوعی خروجی می باشد که مشخص کننده آن است که افزایش سوبسیدها برای کشاورزی دیمی (گزینه الف) سبب حصول نتیجه مورد انتظار خواهد شد و موجب افزایش سوددهی شده و همچنین سبب می شود تا محصولات دیمی از قابلیت رقابتی برخوردار گردند و در صورتی که این سوبسیدها در سطح بالایی باشند، بخشی از کشاورزان فاریابی به سمت کشت دیمی روی می آورند (شکل 7). این مورد از یک تاثیر مثبت بر روی منابع آب و شوری خاک برخوردار خواهد بود چرا که آب کمتری برای آبیاری مصرف می شود.

4-2-3. انتخاب و پیاده سازی یک خط مشی

کدام (ترکیبات) خط مشی و گزینه های آن را می توان به عنوان بهترین مورد به حساب آورد، مسئله ای که منوط به اهداف بازیگران مختلف و انتخاب هایی است که آنها انجام خواهند داد. سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  صرفا معرف آن است که تحت شرایط خاص چه چیزهایی ممکن است رخ دهند. این سیستم چنین موردی را به صورت سازگار، به هم چسبیده و با قابلیت تکرار اعمال می دارد. با پشتیبانی از سوی PSS، سناریوهای پذیرفتنی یا محتمل و گزینه های احتمالی خط مشی ها را می توان مورد آنالیز و بررسی قرار داده و آنها را در نشست های دوسویه یا کارگاه های مرتبط که متشکل از سیاست گذاران، متخصصین و طرف های ذینفع می باشند مورد بحث و پالایش قرار داد.

3-3. عوامل تاثیر گذار بر روی کاربری حقیقی PSS

پاراگراف قبلی فراهم آورنده برخی از نقطه نظرات در خصوص قابلیت های فنی و علمی برنامه سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction در خصوص پشتیبانی از خط مشی های مربوطه بوده است. با این حال، قابلیت پیوند مشکلات مربوط به این خط مشی و مشخصه های آن با یک مدل جامع تضمین دهنده کاربری حقیقی یک سیستم وجود نخواهد داشت. در مقابل، کاربری حقیقی با توجه به کاربران نواحی مورد نظر آن و نظر به فرآیندهای تصمیم گیری نیازمند ملاحظه دقیق کلیه شش سوالی است که ذیلا مشخص می شوند.

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای

4- نتیجه گیری

ایجاد هرگونه سیستم پشتیبانی مدل محور در ارتباط با خط مشی های مرتبط به عنوان یک فرآیند مشکل و زمانبر به شمار می آید. این سیستم با توجه به دانش مدل های اصلی و جامعیت این مدل ها، در زمینه توسعه جزء اصلی آنها، بعنوان یک مدل یکپارچه بشمار آمده و دارای اهمیت می باشد. این مقاله دو فناوری را مورد بحث قرار می دهد که به نظر به عنوان آن دسته از موارد اصلی بشمار می آیند که پیوند بین فرآیندهای بیوفیزیکی و اجتماعی اقتصادی، که برای مطالعه رویه های بیابان زایی و تخریب اراضی در حوزه های آبخیز مدیترانه مورد نیاز هستند، را بوجود می آورند: (1) فرآیند تخصیص دو مرحله ای کاربری اراضی و (2) مفهوم نقشه های پایدار دینامیکی.

با این وجود، توسعه یک PSS بیشتر از ایجاد یک مدل جامع به تنهایی مد نظر خواهد بود. این سیستم می بایست سوالات مربوط به خط مشی در سطح مناسب و تجریدی آن و جزئیات مربوطه را پاسخ داده و اطلاعات مرتبط با این خط مشی را فراهم آورد. در پروژه MedAction، محتویات این خط مشی، همراه با گزینه ها و شاخص های آن مورد بحث قرار گرفته است که در آن کاربران نهایی به عنوان نقطه آغازین توسعه PSS مشخص شده اند. بنابراین، علم دارای پیوند مناسبی با سیاست گذاری می باشد. از این نقطه به بعد، تماس متوالی با کاربران سبب تضمین توسعه چنین سیستمی می گردد که خود در بردارنده خواص مطلوب خواهد بود. این سیستم فازهایی را مشخص می سازد که در آنها چالش های فنی و علمی مرتبط با جامعیت و کالیبره نمودن را می بایست مرتفع و حل نمود. این مورد از نقطه نظر ویژگی های سنجشی فنی و علمی نمره بالایی را در حال حاضر به دست می آورد چرا که دارای ویژگی های قابل توجهی می باشد و از مدل های کاملا یکپارچه سود می جوید. علاوه بر این ورودی مربوطه را نیز می توان به صورت تعاملی وارد کرد، زمان اجرا نیز کاملا بهینه شده است و خروجی نیز به سمت کاربرد این خط مشی ها هدایت گردیده که کاملا معتبر و دارای اعتبار می باشد و می توان آن را از طریق ابزارهای محاوره ای و کاربر پسندانه مورد بررسی و تحلیل قرار داد. بنابراین چنین سیستمی به خوبی به سمت فرآیندی که می توان از آن به وسیله سیاست گذاران جهت مخاطب قرار دادن مسائل استراتژیک استفاده نمود، حرکت نموده و با این سیستم قابلیت ارزیابی تاثیرات گزینه های خط مشی و انتقال خروجی مدلهای علمی به اطلاعات مرتبط با خط مشی نیز وجود خواهد داشت. براین مبنا این نتیجه گیری به دست می آید که سیستم های پشتیبانی از خط مشی پروژه تحقیقاتی MedAction  به عنوان اولین مورد فرآیند اجرایی به شمار می آید که بر مبنای آن سیستم پایلوت به صورت موفقی برای کاربران نهایی اجرایی شده است. با این حال لازم است تا رویه های مکرر بیشتری را با توجه به مورد آخری، به عنوان بخشی از کاربرد حقیقی در تعدادی از خط مشی های ضروری و حقیقی، اعمال داشت. چنین موردی همچنین نیازمند پیاده سازی یک استراتژی مناسب جهت اعمال آن در سازمان های افراد ذینفع می باشد. جهت پیاده سازی توام با موفقیت آن، لازم است تا این نکته را به یاد داشته باشیم که کاربرد حقیقی یک سیستم پشتیبانی از خط مشی نه تنها منوط به محتویات سیستم می باشد بلکه وابسته به ادراکهای افراد مربوط بدان در ارتباط با مفید بودن و قابلیت اعمال آن نیز می باشد و علاوه بر این لازم است تا این افراد از تمایل حقیقی جهت استفاده از این سیستم نیز برخوردار باشند. برای آنها مهم خواهد بود که محتویات سیستمی با توجه به مضمون و مشکلات آنها مدنظر قرار گرفته شود و بعلاوه  این سیستم می بایست در ارتباط با فرآیندهای تصمیم گیری نیز باشد. به علاوه، آنها می بایست به ارزش افزوده همراه با اعتبار سیستم اعتقاد داشته باشند.

ما به خوبی می توانیم این نتیجه را به دست آوریم که تحقیق در خصوص سیستم های پشتیبانی از خط مشی ها یا سیاست های مربوطه به همین مبحث ختم نشده و هنوز نیز چالش های زیادی فرا روی ما قرار دارند. به منظور آنکه محققین پیشرفت حقیقی قابل توجهی به دست آورند، سازمان های تحقیقاتی و موسسات تعیین کننده خط مشی ها می بایست خود را از شر ساختارهای فرقه ای گذشته رها نموده و به طور حقیقی خواستار حصول جامعیتی باشند که صرفا آنها قبلا آن را با کلمات و نه رفتار خود پشتیبانی کرده اند. با توجه بدین موضوع، این مورد امکان پذیر خواهد بود که امر توسعه سیستم های PSS فراتر از برنامه اجرایی شود. دانش موجود و ابزارهای فناوری، جهت ایجاد PSS، هم اکنون در مقایسه با آنچه موسسات سیاست گذاری قبلا با آن کار می کردند، از پیشرفت بسیاری زیادی برخوردار شده است. البته صرفا نباید این مورد را اذعان داشت که راه حل های فنی ما کاملا متناسب می باشند. ویژگی های خط مشی کاملا پویا بوده و آنچه دیروز به عنوان یک مشکل بزرگ مطرح بوده است ممکن است در فردا دیگر یک مسئله غامض به شمار نیاید، حال چه این مسئله به طور حقیقی حل شده باشد یا چه معضلات همچنان باقی باشند. درک علمی دارای ویژگی ها یا مودهای یکسانی نخواهد بود بلکه یک سیر تکاملی کاملا یکنواخت و آهسته را می پیماید. سیستم های پشتیبانی از خط مشی با این وجود از آنها مستثنی نبوده و می بایست سیر تکاملی خود با توجه به تغییرات و مشکلات پیش روی طی نمایند تا آنکه همچنان به صورت مفید باقی مانده و مورد استفاده قرار گیرند. یک سوال اصلی آن است که آیا ما می توانیم همچنان به راه خود ادامه داده و نسبت به ایجاد سیستم های مفید اقدام نماییم که قابلیت جوابگویی به آزمون های علمی را داشته باشند. فناوری های نرم افزاری های نوین غالبا اقدام به بهینه سازی مولفه های قابل تعویض این سیستم، به جای تغییر آنها، می نمایند. چنین موردی برای بسیاری از برنامه های کاربردی مهندسی می تواند مفید باشد، اما مفاهیم علمی ما و الگوریتم های مرتبط جهت درک فرآیندهای بیابان زایی و تخریب اراضی با توجه به تجربه ما در زمینه جامعیت فرآیند، همراه با کاربرد خط مشی مواد تحقیقاتی دارای پیشرفت چندانی نبوده و قابل قیاس با وضعیت ثابت مورد نیاز با راه حل های نرم افزاری که هم اکنون موجود هستند نمی باشند.

مدل فضایی دینامیکی چندمقیاسی مدیریت حوزه رودخانه ای